Désormais, il y a mieux que les championnats de modules dans "Star Wars" ou les courses de drones. Il y a les courses de voitures moléculaires organisées par des scientifiques. Le 28 avril à partir de 10 h 45, le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) de Toulouse a prévu de diffuser en direct la première "NanoCar Race" au monde.

C’est une étrange course automobile qui se prépare. Six équipes de scientifiques – venues de France, Suisse, Allemagne, Japon, Autriche et États-Unis –, ont chacune mis au point un bolide totalement invisible à l’œil nu. Il s’agit de voitures moléculaires, ou nanocars, composées de quelques centaines d’atomes. Concrètement, ces engins sont 30 000 fois plus fins que l’épaisseur d’un cheveu et 100 fois plus petits que la molécule d’ADN.

Durant 36 heures, les nanocars devront parcourir une piste en atomes d’or de 100 nanomètres de long au maximum. Les conducteurs devront slalomer entre des atomes d’or qui feront office de plots et seront séparés par une distance de 3 nanomètres chacun. Un équipement unique au monde permettra aux équipes de visionner les voitures moléculaires : le microscope STM, conçu au sein du CNRS de Toulouse. Les mouvements des nanocars seront impulsés par de minuscules chocs électriques.

L'organisation d'une compétition inédite

Le projet a été mûri depuis 2013 par Christian Joachim, directeur de recherche au Centre d'élaboration des matériaux et d'études structurales (CEMES) de Toulouse, une branche du CNRS où se déroulera la course. Travaillant aux côtés de Gwénaël Rapenne, professeur de chimie à l'université Toulouse III, sur les molécules-moteur, il a l'idée d'organiser une course de nanocars pour rendre le sujet plus attractif au grand public.

Mais l'organisation d'une telle course ne va pas sans poser des problèmes d'organisation. Il a fallu réaliser une piste capable d'accueillir simultanément les six voitures moléculaires et permettre à leurs conducteurs de les observer simultanément. Il fallait également mettre en place un dispositif permettant à chacun de regarder la course sur Internet et, évidemment, créer l'engouement autour du projet pour que des équipes internationales proposent la participation de leurs engins. Trois ans ont été nécessaires pour fignoler le projet et, en mai 2016, l'organisation de la NanoCar Race a sélectionné les six équipes participantes, sur les neuf qui avaient postulé.

Un intérêt scientifique international

C'est la toute première fois qu'une telle course est organisée. On ne sait pas vraiment quelles seront les trajectoires des voitures et si elles pourront atteindre la fin du parcours. Aussi, outre le côté spectaculaire et la prouesse technique, ce sont des bénéfices scientifiques que cherchent à obtenir le CNRS et les autres participants.

Ainsi, la principale règle de la NanoCar Race est l'interdiction de toucher mécaniquement la voiture. "L’objectif est d’apprendre à maîtriser les phénomènes inélastiques intramoléculaires pour fournir de l’énergie à une seule nanocar et ainsi la faire avancer, et tout ça sans la toucher mécaniquement", explique Christian Joachim sur le site du CNRS. Le CNRS cite également le développement d'une "nouvelle science des surfaces, dites membranaires, qui pourrait permettre de déposer une molécule-machine à la surface d'une cellule". 

Le microscope "permettra de synchroniser un grand nombre de molécules-machines afin d'en démultiplier la puissance, pour le stockage ou la captation d'énergie à partir d'une surface métallique chaude par exemple. Il s'agit ici des premiers pas d'une véritable 'atome-technologie'", note enfin le communiqué du CNRS, qui semble assez fier de sa course de microvoitures.

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